MAŁE KRAJOWE SYSTEMY CIEPŁOWNICZE …forum-energii.eu › public › upload › articles ›...

29.11.2017

Janusz Mazur

MAŁE KRAJOWE SYSTEMY CIEPŁOWNICZEStudium przypadku

1 Założenia studium

Regulatory Assistance Project (RAP)®

• paliwo stosowane w ciepłowni – miał węglowy;

• moc zamówiona przez odbiorców – do około

20MW;

• potrzeby dostosowania do wymagań dyrektywy

MCP;

• gotowość do udostępnienia informacji;

• rzeczywiste dane techniczne i ekonomiczne.

3

Kryteria wyboru firm


• Jakie opcje techniczno-technologiczne umożliwiają spełnienie wymagań Dyrektywy MCP z jednoczesną transformacją do systemów „efektywnych”?

• Jak termomodernizacja i poprawa efektywności energetycznej u odbiorców wpływa na branżę ciepłowniczą?

• Na ile zjawisko rozpadu sieci jest prawdopodobne?

• Jakie są wykonalne ścieżki przekształcenia?

• Jak należy zorganizować taki proces?

• Jakie są determinanty wyboru ścieżek strategii?

4

Podstawowe pytania badawcze

2 Opcje techniczne


• Dostępność rynkowa w zakresie małych systemów

– do 20 MW;

• Spełnienie wymagań Dyrektywy MCP poprzez

restrukturyzację technologiczną, a nie poprawę

skuteczności filtracji;

• W miarę możliwości dążenie do spełnienia

warunków systemu ciepłowniczego efektywnego

energetycznie.

6

Założenia wyboru technologii


• Układ ORC z kotłem biomasowym;

• Kogeneracja gazowa z silnikiem tłokowym;

• Pompa ciepła BW (solanka/woda) wspierana kotłem szczytowym;

• Pompa ciepła AW (powietrze/woda) wspierana kotłem szczytowym;

• Kotłownia biomasowa;

• Rozproszone kotłownie gazowe.

7

Proponowane technologie

3 Charakterystykaanalizowanych systemów


System 1 System 2

Liczba mieszkańców miasta 6.500 17.200

Właściciel/forma prawna Gmina 100%/ sp. z o.o. Gmina 100%/ sp. z o.o.

Działalność Ciepłownictwo i zarządzanie budynkami

Tylko ciepłownictwo

9

Przegląd

Podstawowe informacje

Moc kotłowni centralnej 4,18 MW 39,9 MW

Liczba kotłów 3 2

Liczba innych kotłowni 3 szt/ 2MW (0,2+0,6+1,2)/ gaz ziemny

13 szt/ok. 2MW/ gaz ziemny

paliwo Miał węglowy - 1000Mg Miał węglowy – 5 500Mg

System wytwarzania

Regulatory Assistance Project (RAP)® 10

Podstawowe informacje

System 1 System 2

Temperatury systemu 85/65 0C 135/80 0C

Długość sieci 2 150 10 059 mb

W tym preizolowana 1 300 2404

Wiek do 15 lat 520 18%

Sieć


RynekSystem 1 System 2

Moc zamówiona w 2016 roku 4,29 MW 21,1 MW

Powierzchnia ogrzewana w mieszk. 9 274 m. kw 133,8 tys. m. kw

Sprzedaż w 2016 roku 18 300 GJ 83 382 GJ

Sprzedaż do sektora mieszkalnictwa ok. 9 000 GJ 38 475 GJ

Liczba budynków 21 (w tym 5 bud. wielorodzinnych)

ok. 60

CWU brak brak

Maksymalny potencjał cwu 0,57 MW ok. 7 MW

Realny potencjał CWU 0,2-0,4 MW ok. 1-2 MW


Dane ekonomiczne

Pozycja System 1 - mały System 2 - dużyPRZYCHODY 1 351 815 PLN 7 065 211 PLN

KOSZTY 1 304 620 PLN 6 747 548 PLN

Paliwo 329 422 PLN 2 438 592 PLN

amortyzacja 108 224 PLN 664 493 PLN

Wynagrodzenia z narzutami Odmowa danych 1 975 392 PLN

Energia elektryczna 104 676 PLN 345 108 PLN

Remonty 78 621 PLN 151 809 PLN

Podatki od nieruchomości i podobne obciążenia

40 206 PLN 559 676 PLN

Opłaty środowiskowe 26 704 PLN 52 137 PLN

Pozostałe koszty 80 274 PLN 560 341 PLN

Średnioroczne w ostatnich latach nakłady inwestycyjne

b.d. 294 754 PLN


Charakterystyka ciepłownictwatabele regulacyjne

0

20

40

60

80

100

120

140

160

-20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Temperatura zewnętrzna st. C

WP Tzas

WP Tpow

NP Tzas

NP Tpow


Charakterystyka ciepłownictwazarządzanie systemem

-20,00

-10,00

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

2

12

22

32

42

52

62

72

82

92

102

112

122

132

142

152

162

172

182

192

202

212

222

232

242

252

262

272

282

292

302

312

322

332

342

352

362

tem

p s

tC

dni w roku

Temperatury PEC1

Temp śr. dob.

Tzas

Tpow


15

Charakterystyka ciepłownictwauporządkowany wykres obciążeń cieplnych

15

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

-20,0 -3,1 -0,6 0,7 2,0 3,1 4,3 5,2 5,7 6,5 7,7 9,3 11,1 13,1

T z

as/p

ow

st.

C

Temp. zewn st.C

P [MW}

Tzas

Tpow.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

-20,0 -3,1 -0,6 0,7 2,0 3,1 4,3 5,2 5,7 6,5 7,7 9,3 11,1 13,1

Mo

c [

MW

]

T z

as/p

ow

st.

C

Temp. zewn st.C

P [MW}

Tzas

Tpow.


Charakterystyka ciepłownictwaspecyfika źródeł ciepła

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2 18sty

3 lut 19 lut 6mar

22mar

7 kwi 23kwi

9 maj 25maj

10cze

26cze

12 lip28 lip 13sie

29sie

14wrz

30wrz

16paź

1 lis 17 lis 3 gru 19gru

GJ

Dni roku

PEC niskotemperaturowyWykorzystanie pomp ciepła i kotłów

Kocioł Konw GJ

PC 2 GJ

PC 1 GJ

4 Studium przypadków


• Charakterystyka systemu (nisko/wysokoparametrowy)

• Dostępność biomasy na lokalnym rynku

• Wielkość koniecznych nakładów na odbudowę sieci.

• Dostępność rynku sprzedaży w sezonie letnim

• Dostępność gazu

• Dostępność terenu

• Potencjał rozwoju rynku c.o.;

• Potencjał rozwoju rynku c.w.u.

18

Uwarunkowania


Pompy ciepła gruntowe problemy

19

Wyczerpywanie się złoża górotworu przy dużych systemach


Modernizacja nakłady

18 788 000

3 960 000

18 773 712

5 288 827 3 305 517

1 388 317

3 307 000

1 110 000

606 391

1 256 096

1 000 000

1 000 000

1 000 000

1 000 000 1 000 000

-

5 000 000

10 000 000

15 000 000

20 000 000

25 000 000

30 000 000

35 000 000

40 000 000

45 000 000

PL

N

Nakład modernizacja sieci

Nakład kocioł szczytowy

Nakład instalacja

NISKI PARAMETR

26 076 600

14 190 000

24 904 372

13 657 676

5 736 224

6 652 000

1 110 000

5 214 749

10 000 000

10 000 000

10 000 000

10 000 000

-

5 000 000

10 000 000

15 000 000

20 000 000

25 000 000

30 000 000

35 000 000

40 000 000

45 000 000

PL

N

Nakład modernizacjasieci

Nakład kociłszczytowy

Nakład instalacja

WYSOKI PARAMETR


Struktura kosztów

0

1 000 000

2 000 000

3 000 000

4 000 000

5 000 000

6 000 000

7 000 000

8 000 000

9 000 000

10 000 000 Koszty Przesyłu

Pozostałekoszty/outsourcingeksploatacjiPodatki od nieruchomości ipodobne obciążenia

Remonty

Energia elektryczna

Wynagrodzenia znarzutami

amortyzacja

0

1 000 000

2 000 000

3 000 000

4 000 000

5 000 000

6 000 000

7 000 000

8 000 000

9 000 000

10 000 000

Obecnie ORC CHP Pompa ciepłapowietrzna

Kotł. Biomasowa Indywidualnekotłownie gazowe

Koszty Przesyłu

Pozostałe koszty/outsourcingeksploatacji

Podatki od nieruchomości ipodobne obciążenia

Remonty

Energia elektryczna

Wynagrodzenia z narzutami

amortyzacja

Paliwo


Struktura kosztów

68,11 71 72,39 64,95 51,51 59,96

370

167,71

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

PL

N/G

J; P

LN

/MW

h

Wysoki parametr

Koszt jednostkowy wytworzeniaGJ

Koszt jednostkowy wytworzeniaMwhe

60,33106

66,34

156,26

65,41 54,13 55,03

370

167,71

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

PL

N/G

J; P

LN

/MW

h

Niski parametrKoszt jednostkowy wytworzeniaGJ ciepła

Koszt jednostkowy wytworzeniaMWh energii elektrycznej

5 Determinanty zmian


• Restrukturyzacja technologiczna powinna być poprzedzona przygotowaniem głębokiego master planu z ambicjami uzyskania systemu ciepłowniczego efektywnego energetycznie.

• Rozpraszanie wytwarzania i umartwianie sieci ciepłowniczych jest procesem, który już się rozpoczął i jest realnym kierunkiem zmian.

• Konieczne są działania w zakresie promocji rozwiązań opartych o biomasę, której znaczenie dla ciepłownictwa zostało zdeprecjonowane w okresie jej powszechnego współspalania w energetyce zawodowej.

24

Wnioski


• Interesującym kierunkiem, jest kogeneracja gazowa na silnikach tłokowych – są to rozwiązania już prawie powszechne z rozwiniętym systemem usług eksploatacyjno-serwisowych.

• Zasadnym wydaje się wykonanie dogłębnej analizy wykorzystania powietrznych pomp ciepła (AW) i realizacja rozwiązań pilotażowych.

• Układy ORC i pompy z gruntowym źródłem dolnym prawdopodobnie znajdą zastosowanie wyłącznie przy nadzwyczaj sprzyjających okolicznościach.

25

Wnioski

About RAPThe Regulatory Assistance Project (RAP)® is an

independent, non-partisan, non-governmental

organization dedicated to accelerating the transition

to a clean, reliable, and efficient energy future.

Learn more about our work at raponline.org

http://www.raponline.org/

MAŁE KRAJOWE SYSTEMY CIEPŁOWNICZE …forum-energii.eu › public › upload › articles ›...

Documents

Transcript of MAŁE KRAJOWE SYSTEMY CIEPŁOWNICZE …forum-energii.eu › public › upload › articles ›...